电能转化为化学能---公开课.ppt

电能转化为化学能 2020年2月2日星期日 第一课时 物以稀为贵 在100多年前 铝曾是一种稀有的金属 被称为 银色的金子 法国皇帝拿破仑三世为了显示自己的富有和尊贵 制造了一顶名贵的皇冠 铝皇冠 在举行盛大宴会时 只有他使用一套铝餐具 为什么铝制品在当时那么昂贵呢 但是今天铝制品却被广泛使用 这又是为什么呢 想一想 因为当时铝的冶炼比较困难 但是今天我们找到了铝的冶炼方法 电解法 电能转化为化学能 1 我们以前已经学习过那些电解反应 写出他们的电解方程式 思考 2 这些反应有什么共同的特点 能量变化有什么特点 电解反应实例 电解 电解 电解 电解 探究实验1 甲 无现象 没有且不能自发发生化学反应 探究实验2 阳极 阴极 1 通电后发生了氧化 还原反应 2 外加电流的作用是这种化学变化的根本原因 Cl2 Cu 与电源正极相连的碳棒有气泡产生 且有刺激性气味 能使湿润的KI 淀粉试纸变蓝 与电源负极相连的碳棒上有红色的固体析出 电解CuCl2溶液 碳棒 图乙 注 调整电压为6 12V左右 注意 1 要用镊子夹取KI 淀粉试纸湿润后检验Cl2 不能用手直接拿 2 电压用8 12V直流电源 通电前 氯化铜溶液中有哪些离子 如何运动 通电后 阴 阳离子的运动有改变吗 思考 2 通电时导线和溶液是依靠什么微粒导电 微粒的运动方向如何 整个装置是如何构成一个闭合回路 CuCl2 Cu2 2Cl 通电前 CuCl2 Cu2 2Cl Cu2 Cl 为自由移动的离子 通电后 Cu2 移向阴极得到电子 Cl 移向阳极失去电子 电极反应 阳极 2Cl 2e Cl2 氧化反应 阴极 Cu2 2e Cu 还原反应 实验微观解释 Flash演示 电解池中离子和电子的移动方向 Cl Cu2 H OH Cl 一 电解原理 结论 电解质通电前在水溶液中自由移动的阴 阳离子作 运动 在外电源的作用下 直流电 改作 移动而导电 在导电的同时 在阳 阴两极发生氧化 还原反应 即被电解 电离是 的前题 电解质溶液导电的过程 就是电解质溶液的电解过程 自由 定向 电解 1 将电能转化为化学能的装置叫电解池 2 使电流通过电解质溶液 或熔化的电解质 而在阴 阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解 3 电极的名称和性质 阳极发生氧化反应与电源正极相连 阴极发生还原反应与电源负极相连 4 电子的流向和电流的流向 电子的流向 电源负极 电解池阴极电解池阳极 电源正极 电流的流向与电子的流向相反 离子放电顺序 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电 活性材料作电极时 金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液 阴离子不容易在电极上放电 用惰性电极 Pt Au 石墨 钛等 时 溶液中阴离子的放电顺序 由难到易 是 S2 SO32 I Br Cl OH NO3 SO42 等含氧酸根离子 F Ag Fe3 Cu2 H Pb2 Sn2 Fe2 Zn2 H Al3 Mg2 Na Ca K 注 当离子浓度相差较大时 放电顺序要发生变化 相同时按H 不同时按 H 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应 发生反应的是溶液中的阳离子 阳离子在阴极上放电顺序是 阳极 阴极 分析电解反应的一般思路 明确溶液中存在哪些离子 根据阳极氧化 阴极还原分析得出产物 阴阳两极附近有哪些离子 二 电解原理的应用 1 电解熔融的氯化钠 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 2Na 2e 2Na 总反应式 2Na 2Cl 2Na Cl2 2 电解氯化钠的水溶液 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 2H 2e H2 总反应式 2H2O 2Cl 2OH Cl2 电解 电解 3 铜的电解精炼 一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质 如锌 铁 镍 银 金等 这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求 如果用以制电线 就会大大降低电线的导电能力 因此必须利用电解的方法精炼粗铜 粗铜含杂质 ZnFeNiAgAu等 阳极 Zn Zn2 2e Fe Fe2 2e Ni Ni2 2e Cu Cu2 2e ZnFeNiCuAgAu 阴极Cu2 2e Cu 阳极泥 问 电解完后 CuSO4溶液的浓度有何变化 本课小结 1 电解池定义 把电能转变为化学能的装置叫做电解池 2 电极 阳极 阴极 3 电解原理的应用 发生氧化反应 发生还原反应 与外接电源正极相连 与外接电源负极相连 原电池与电解池有何区别 原电池 电解池 正极负极 电极名称 阳极阴极 电极确定 由电极材料决定 较活泼的是负极 较不活泼的是正极 接电源正极为阳极 接电源负极为阴极 电子流向 负极流出经导线流入正极 由电源负极流入阴极 再由阳极流回正极 电极反应性质 负极 氧化反应正极 还原反应 阳极 氧化反应阴极 还原反应 能量转变 化学能转成电能 电能转为化学能 装置特点 无外接电源 有外接直流电源 有外接直流电源 相似之处 均能发生氧化还原反应 且同一装置中两个电极上的电子得失总数相等 巩固